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1、專題七 生物實(shí)驗(yàn)與探究,欄目導(dǎo)引,網(wǎng)格構(gòu)建,知識(shí)自填,核心考點(diǎn),重難突破,第,2,講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析,第2講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析,隨機(jī)分組,對(duì)照,適宜,重復(fù),觀察現(xiàn)象,對(duì)照性原則,單一變量原則,變量處理（對(duì)變量進(jìn)行不同處理）,隨機(jī)分組對(duì)照適宜重復(fù)觀察現(xiàn)象對(duì)照性原則單一變量原則變量處理（,1,如何理解實(shí)驗(yàn)的原理？,實(shí)驗(yàn)原理是做實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，包括反應(yīng)原理和檢測(cè)原理。,2,探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是否相同？,不同。探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不確定，有多種可能；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是與驗(yàn)證結(jié)果相等。,1如何理解實(shí)驗(yàn)的原理？2探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果,考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路及步驟,(2013,高考大綱全國(guó)卷,),用某種

2、降血糖物質(zhì),X,做以下實(shí)驗(yàn),(,注：用生理鹽水配制,X,溶液,),。,回答下列問(wèn)題：,(1),某同學(xué)要驗(yàn)證,X,的降血糖作用，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：,選擇一批體重相同的正常小鼠,測(cè)定,_,并將小鼠隨機(jī)等量分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組注射適量的,_,，對(duì)照組注射等量的,_,一段時(shí)間后測(cè)定兩組小鼠的,_,若,_,則表明,X,有降血糖作用。,血糖濃度,X,溶液,生理鹽水,血糖濃度,對(duì)照組血糖濃度不變，實(shí)驗(yàn)組血糖濃度下降,考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路及步驟血糖濃度 X溶液生理鹽水血糖濃度,(2),若要驗(yàn)證一定量的,X,能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：,用,_,小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，用患糖尿病小鼠作為對(duì)

3、照組,1,，用,_,小鼠作為對(duì)照組,2,；實(shí)驗(yàn)組注射,_,，對(duì)照組,1,、,2,注射等量的生理鹽水，一定時(shí)間后若實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,_,的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對(duì)照組,_,的血糖濃度高于正常范圍，則表明一定量的,X,能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。,患糖尿病,一定量的,X,溶液（或,X,溶液）,2,1,正常,(2)若要驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常,【,解析,】(1),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量，其中人為改變的變量稱為自變量，本題中實(shí)驗(yàn)鼠是否注射,X,溶液為自變量；隨自變量的變化而變化的變量稱為因變量，本實(shí)驗(yàn)中血糖濃度的變化是因變量。除了一個(gè)因素以外，其他因

4、素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即注射,X,溶液與生理鹽水形成對(duì)照，并且在實(shí)驗(yàn)前后均要測(cè)定小鼠的血糖濃度。本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，故預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)照組血糖濃度不變，實(shí)驗(yàn)組血糖濃度下降。,【解析】(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量，其中人為改變,(2),要驗(yàn)證一定量的,X,能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，除需要用患糖尿病小鼠作空白對(duì)照外，還需要增設(shè)正常鼠作恢復(fù)到正常范圍的對(duì)照，預(yù)測(cè)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組和增設(shè)的正常鼠的血糖濃度在正常范圍內(nèi)，對(duì)照組,1,患糖尿病小鼠的血糖濃度高于正常范圍。,(2)要驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常,【,鏈接提升,】,

5、1,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路,(1),實(shí)驗(yàn)變量操縱：實(shí)驗(yàn)變量,(,自變量,),指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱、給定的因素或條件。操縱實(shí)驗(yàn)變量的重要方法是設(shè)置對(duì)照。,(2),無(wú)關(guān)變量控制：無(wú)關(guān)變量并不是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)關(guān)，而是指除了自變量外影響實(shí)驗(yàn)觀察或結(jié)果的因素或條件，只是這些變量并不是本實(shí)驗(yàn)所要探究、關(guān)心的自變量。要考查自變量所產(chǎn)生的效果，就要對(duì)無(wú)關(guān)變量進(jìn)行控制。,(3),實(shí)驗(yàn)變量檢測(cè)：有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直接觀察和測(cè)量，有些則不能。對(duì)不能直接觀察和測(cè)量的實(shí)驗(yàn)，要通過(guò)一定的手段和方法，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)變成可以觀察和測(cè)量的變化。,【鏈接提升】,2,實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,第一步：取材、分組和編號(hào),(1),取材：探究實(shí)驗(yàn)

6、中一般提供實(shí)驗(yàn)的材料，但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)需注意常用的關(guān)鍵詞,如,“,取相同的,(,或生理狀態(tài)相同的,),若干只,(,或株、個(gè)等,),”,。如此設(shè)置是防止無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。,(2),分組：要體現(xiàn)隨機(jī)性、均衡性或者合理的梯度性。常用的關(guān)鍵詞為：,“,隨機(jī),(,或平均,),分為若干組,”,。,(3),編號(hào)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)分組情況而編號(hào)，如分為甲組、乙組等，或,組、,組、,組,2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,第二步：設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,設(shè)置的基本原則是遵循單一變量原則。即除自變量外，其他因素都是相同的。常用的模式為：,組施加實(shí)驗(yàn)變量，,組作為對(duì)照不施加實(shí)驗(yàn)變量。常用的關(guān)鍵詞：,組加入適量的,組加入等量的,

7、(,如蒸餾水、生理鹽水等,),將兩組放入相同的適宜環(huán)境中,(,如設(shè)置相同的溫度、相同的時(shí)間等,),。,第三步：觀察、記錄,實(shí)驗(yàn)的因變量可能有多種具體的指標(biāo)，因此觀察和記錄因變量時(shí)應(yīng)選擇其中合適的一種。要求指標(biāo)能較好地反映與實(shí)驗(yàn)的自變量之間的關(guān)系，并易于實(shí)驗(yàn)人員觀察和測(cè)定。常用的關(guān)鍵詞：,一段時(shí)間后觀察,(,測(cè)定,),做好記錄等。,第二步：設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,跟蹤訓(xùn)練,植物的頂芽生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象，稱為,“,頂端優(yōu)勢(shì),”,，某校生物小組的同學(xué)欲探究頂端優(yōu)勢(shì)是否與植物激素有關(guān),做了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。,(1),實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?_,。,(2),實(shí)驗(yàn)假設(shè)：頂芽產(chǎn)生生長(zhǎng)素抑制側(cè)芽生

8、長(zhǎng)。,(3),實(shí)驗(yàn)材料：發(fā)育狀況相近的楊樹幼苗若干、瓊脂塊、生長(zhǎng)素,(IAA),等。,探究楊樹幼苗的頂芽抑制側(cè)芽生長(zhǎng)是否與生長(zhǎng)素有關(guān),跟蹤訓(xùn)練植物的頂芽生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象，稱為,(4),實(shí)驗(yàn)步驟：,第一步：選取發(fā)育狀況相近的楊樹幼苗若干，均分為四組，并編號(hào),A,、,B,、,C,、,D,。,第二步：,A,組楊樹幼苗切除頂芽；,B,組楊樹幼苗,_,；,C,組楊樹幼苗切除頂芽,并在頂芽處放置含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；,D,組楊樹幼苗,_,，作空白對(duì)照。,切除頂芽，并在頂芽處放置不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊,不做任何處理,(4)實(shí)驗(yàn)步驟：切除頂芽，并在頂芽處放置不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊不,第三步：四組幼苗均在

9、,_,的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察記錄每組幼苗,_,。,(5),實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：,若,_,_,，,則說(shuō)明頂芽抑制側(cè)芽生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素?zé)o關(guān)。,若,_,，,則說(shuō)明頂芽抑制側(cè)芽生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素有關(guān)。,側(cè)芽的生長(zhǎng)情況,(,其他答案合理也可,),相同且適宜,A,、,B,、,C,組楊樹幼苗的側(cè)芽正常生長(zhǎng)，,D,組楊樹幼苗的側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制,A,、,B,組楊樹幼苗的側(cè)芽正常生長(zhǎng)，,C,、,D,組楊樹幼苗的側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制,第三步：四組幼苗均在_的條件下,【,解析,】(1),根據(jù)題干信息可知，本實(shí)驗(yàn)要探究的問(wèn)題是頂端優(yōu)勢(shì)是否與頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素有關(guān)，即實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄織顦溆酌绲捻斞恳种苽?cè)芽生長(zhǎng)是否與生長(zhǎng)素有關(guān)。,(4),本實(shí)驗(yàn)

10、涉及頂芽、生長(zhǎng)素兩個(gè)自變量，所以，聯(lián)系其他兩組的實(shí)驗(yàn)處理可知，對(duì),B,組楊樹幼苗應(yīng)進(jìn)行去頂芽并放置不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊，而對(duì),D,組楊樹幼苗不做任何處理，作為空白對(duì)照。四組幼苗處理后均在相同且適宜的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，并觀察因變量側(cè)芽的生長(zhǎng)情況。,(5),由于本實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論未知,需要進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)明確“頂端優(yōu)勢(shì)”,【解析】(1)根據(jù)題干信息可知，本實(shí)驗(yàn)要探究的問(wèn)題是頂端優(yōu)勢(shì),的存在，即,A,、,B,組的側(cè)芽正常生長(zhǎng)，,D,組的側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制，只需要討論,C,組幼苗側(cè)芽的生長(zhǎng)情況即可，若,C,組幼苗側(cè)芽正常生長(zhǎng)，則頂芽抑制側(cè)芽生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素?zé)o關(guān)；若,C,組幼苗側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制，

11、則頂芽抑制側(cè)芽生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素有關(guān)。,的存在，即A、B組的側(cè)芽正常生長(zhǎng)，D組的側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制，只,考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)分析,(2013,高考重慶卷,),研究發(fā)現(xiàn)豚鼠血清對(duì)人淋巴瘤細(xì)胞有抑制作用，而對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)揮作用的物質(zhì)是,L,天冬酰胺酶，它能將,L,天冬酰胺分解，而淋巴瘤細(xì)胞自身不能合成該氨基酸，增殖被抑制。,(1),為驗(yàn)證該酶對(duì)兩種細(xì)胞的影響，某興趣小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。,實(shí)驗(yàn)材料：正常細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞、培養(yǎng)基,(,含細(xì)胞生長(zhǎng)所需的物質(zhì),),、,L,天冬酰胺酶,考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)步驟：,a,分組,實(shí)驗(yàn)組：培養(yǎng)基,L,天冬酰胺酶淋巴瘤細(xì)胞,對(duì)照組：培養(yǎng)基,_,b,適宜條件下培養(yǎng)后

12、，觀察細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)、檢測(cè),L,天冬酰胺含量。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,(,如下表,),：,實(shí)驗(yàn)分組,生長(zhǎng)狀態(tài),L,天冬酰胺含量,培養(yǎng)液,細(xì)胞內(nèi),實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組,L-,天冬酰胺酶,+,正常細(xì)胞,正常,缺乏,缺乏,缺乏,正常,實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)分組生長(zhǎng)狀態(tài)L天冬酰胺含量培養(yǎng)液細(xì)胞內(nèi)實(shí)驗(yàn)組,結(jié)果分析：,該實(shí)驗(yàn)利用了酶的,_,的特性；表中,應(yīng)為,_,；對(duì)照組細(xì)胞內(nèi),L,天冬酰胺含量正常的原因是,_,。,(2),患者多次靜脈注射該外源性酶后療效降低，是因?yàn)榘l(fā)生了,_,反應(yīng)；該酶口服無(wú)效，原因是,_,。,(3),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你認(rèn)為理想的抗腫瘤藥物應(yīng)該具有的特性是,_,。,專一性,抑制,能合成,L-,天冬酰胺,(,有合成,

13、L-,天冬酰胺的酶,),免疫,(,拮抗,),酶被分解失活,對(duì)腫瘤細(xì)胞有專一性殺傷作用,對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響,結(jié)果分析：專一性抑制能合成L-天冬酰胺(有合成L-天冬酰胺的,【,解析,】(1),該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶對(duì)兩種細(xì)胞的影響，所以自變量是細(xì)胞的種類，則對(duì)照組是培養(yǎng)基,+L,天冬酰胺酶,+,正常細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制。天冬酰胺酶只能分解天冬酰胺，利用了酶的專一性。對(duì)照組細(xì)胞內(nèi)天冬酰胺含量正常，是因?yàn)樽陨砟芎铣商於０贰?(2),多次注射該外源性酶后，機(jī)體會(huì)對(duì)其產(chǎn)生免疫反應(yīng)使其療效降低。酶口服后會(huì)被消化酶水解而失活。,(3),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出以下結(jié)論：天冬酰胺酶能抑制腫瘤細(xì)胞的

14、生長(zhǎng)，但對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響，這正是理想的抗腫瘤藥物的研制方向。,【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶對(duì)兩種細(xì)胞的影響，所以自變,【,鏈接提升,】,1,實(shí)驗(yàn)對(duì)照分析,(1),對(duì)于不同對(duì)照類型中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的判定方法。,空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的判定：被實(shí)驗(yàn)研究因素所處理的對(duì)象組稱為實(shí)驗(yàn)組，未被實(shí)驗(yàn)研究因素處理的對(duì)象組為對(duì)照組。有時(shí),依據(jù)是否處于正常狀態(tài)下進(jìn)行判斷，通常將處于正常情況下的對(duì)象組稱為對(duì)照組。,(2),自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的判定：自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照。自身對(duì)照的關(guān)鍵是看實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，其中實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組；實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化為

15、實(shí)驗(yàn)組。,【鏈接提升】,(3),相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的判定：相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指不單設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)對(duì)象組之間的相互對(duì)照，一般表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)因素在量上的多少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組又是其他組的對(duì)照組。,(4),條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的判定：條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指雖給對(duì)照組施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)因素，以突出實(shí)施的非實(shí)驗(yàn)研究因素與實(shí)驗(yàn)所研究因素的差異，從一個(gè)側(cè)面襯托實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所造成的影響。其中非實(shí)驗(yàn)研究因素所處理的對(duì)象組為對(duì)照組。,(3)相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的判定：相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指不單設(shè)對(duì)照組,而,2,實(shí)驗(yàn)變量分析,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)變量，要遵循單一變量原則，對(duì)于單一變量原則要做到兩個(gè)確保：

16、一是確保,“,因變量,”,的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，即不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)自變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)因變量，二是確保,“,單一變量,”,的操作規(guī)范，即實(shí)驗(yàn)中要盡可能避免無(wú)關(guān)變量的干擾。,3,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，分析產(chǎn)生該結(jié)果的原因是常見的實(shí)驗(yàn)題型之一。對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，其知識(shí)的落腳點(diǎn)一般是基本知識(shí)。在復(fù)習(xí)時(shí)，一要掌握基本知識(shí)，為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析提供理論支撐；二要掌握對(duì)照性原則、單一變量原則、等量性原則在實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。,2實(shí)驗(yàn)變量分析,跟蹤訓(xùn)練,研究發(fā)現(xiàn)，某植物根尖成熟區(qū),表皮細(xì)胞對(duì)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與該營(yíng)養(yǎng),物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示。某同學(xué)為探究,該植物根系對(duì)該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。,(1),實(shí)驗(yàn)原理：被動(dòng)運(yùn)輸不需要消耗能量，主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量，能量來(lái)自,_,。,細(xì)胞呼吸,跟蹤訓(xùn)練研究發(fā)現(xiàn)，某植物根尖成熟區(qū)細(xì)胞呼吸,(2),變量分析：,確保單一變量,自變量：,_,。,控制無(wú)關(guān)變量：在選取實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，應(yīng)選擇,_,_,的植株，且培養(yǎng)液的濃度應(yīng)適合植株生長(zhǎng)。,(3),實(shí)驗(yàn)步驟：,_,，分別放入含有適宜濃度的該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的完全培養(yǎng)液中；,對(duì)甲組根系給予正常